大肠癌中MTA1和HIF1α的表达与淋巴管生成的关系

1、大肠癌中MTA1和HIF-1的表达与淋巴管生成的关系 作者：杨珍玉 周序珑 夏明汗 蒋光喻 钟雪云 杜彬【摘要】 【目的】 探讨大肠癌中转移相关基因1(MTA1)、缺氧诱导因子-1(HIF-1)蛋白的表达及其与淋巴管生成的关系。【方法】 用免疫组织化学SP法检测81例大肠癌中MTA1、HIF-1蛋白的表达及D2-40标记的淋巴管密度。【结果】 81例大肠癌中MTA1、HIF-1阳性表达率分别为66.7%和63%，MTA1和HIF-1的表达均与大肠癌Duke?蒺s分期和淋巴结转移相关(P < 0.05)而与组织学分级和浸润深度无关(P > 0.05)，大肠癌中MTA1

2、和HIF-1蛋白表达呈正相关(P < 0.05)，MTA1和HIF-1蛋白过表达病例肿瘤旁淋巴管密度分别为18.4 ± 4.9、18.0 ± 5.3，高于MTA1和HIF-1不表达和弱表达病例(15.6 ± 4.5、15.4 ± 4.2)，两者的差异有统计学意义(P < 0.05)。【结论】 MTA1和HIF-1蛋白的过表达可能促进了大肠癌旁淋巴管的生成，在肿瘤淋巴结的转移中起一定作用。 【关键词】 结直肠癌; MTA1; HIF-1; 淋巴管密度Abstract： 【Objective】 To investigate the

3、 expression of metastasis-associated gene 1 (MTA1)， hypoxia inducible-factor l alpha (HIF-1) in human colorectal cancer and to explore the relationship between their expression and lymphangiogenesis. 【Methods】 The expression of MTA1 and HIF-1， and D2-40 marked lymphatic vessel density (LVD) were det

4、ected by immunohistochemical staining in eighty-one human colorectal cancer cases. 【Results】 The positive rates of MTA1 and HIF-1 expression were 66.7% and 63.0 % respectively in the eighty-one human colorectal cancer cases. The expression of MTA1 and HIF-1 were both correlate with Dukes stage and l

5、ymph node metastasis (P < 0.05) but did not correlate with the pathological grade and depth of invasion (P > 0.05). In addition， MTA1 and HIF-1 expression has a positive correlation in human colorectal cancer (P < 0.05). In MTA1 and HIF-1 over-expression cases， the peritumoral L

6、VD was 18.4 ± 4.9 and 18.0 ± 5.3 respectively and was higher than that of the MTA1 and HIF-1 expression none or weak cases (15.6 ± 4.5， 15.4 ± 4.2)， the difference has statistically significance (P < 0.05). 【Conclusion】 The overexpression of MTA1 and HIF-1 in colorectal ca

7、ncer possibly promote the cancer lymphangiogenesis and play a role in lymph node metastasis.淋巴道转移是大肠癌转移的重要途径，而淋巴管的生成则是促进大肠癌淋巴道转移的主要因素。MTA1(metastasis-associated gene 1)是近年来发现的一个与肿瘤转移密切相关的癌基因，MTA1可促进大肠癌侵袭转移，但其与淋巴管生成的关系尚不明确1。HIF-1是一种肿瘤细胞缺氧条件下诱导的核转录因子，已有研究表明HIF-1与乳腺癌、胰腺癌的淋巴管生成相关2-3。特别值得注意的是，MTA1可直接影响HI

8、F-1蛋白的稳定性和转录活性来促进乳腺癌的转移4，那么大肠癌中MTA1和HIF-1的表达是否有相关性及其与淋巴管生成的关系值得进一步深入研究。本研究用免疫组织化学的方法检测81例大肠癌切除肿瘤组织中MTA1和HIF-1的表达及用淋巴管特异性标记物D2-405标记的肿瘤淋巴管密度，探讨大肠癌中MTA1和HIF-1的表达与淋巴管生成的关系。1 材料与方法1.1 临床资料收集暨南大学附属第一医院2007年9月至2008年12月81例大肠癌手术切除标本。其中男性患者45例，女性患者36例，年龄从21岁到93岁，平均年龄61.2岁。81例大肠癌中，高中分化癌59例，低分化癌19例，另外3例粘液腺癌并为低

9、分化癌，有淋巴结转移者40例，其中一例有肝转移，无淋巴结转移者41例。患者在手术前均未接受过放化疗。所有标本经100 mL/L甲醛固定，常规石蜡包埋，4 m厚连续切片，分别做常规HE染色和免疫组织化学染色。1.2 主要实验试剂鼠抗人MTA1单克隆抗体、鼠抗人D2-40单克隆抗体和兔抗人HIF-1多克隆抗体分别购自美国Santa Cruz公司，福州迈新生物技术开发公司和武汉博士德生物工程公司。羊抗鼠和羊抗兔SP试剂盒购自福州迈新技术开发公司，DAB显色液购自中杉金桥生物技术公司。1.3 免疫组织化学染色染色方法按照链霉素抗生物素蛋白-过氧化物酶(SP)法试剂盒说明书步骤进行。用已知阳性表达的癌组

10、织做阳性对照，PBS代替一抗作阴性对照。组织均用pH 6.0的柠檬酸修复液微波修复抗原处理。鼠抗人MTA1单克隆抗体经1：50稀释后用于实验，其它两种抗体均为即用型工作液。1.4 结果判定1.4.1 MTA1和HIF-1阳性判定MTA1和HIF-1均为细胞浆或核表达。胞浆或胞核内出现棕黄色颗粒为阳性。判定标准综合染色强度和着色细胞数量进行分级：着色略高于背景和着色细胞数 > 10%为阳性;细胞数 < 25%，着色较弱为弱阳性;细胞数为25% 50%，着色较强为中度阳性;细胞数 > 50%，着色强为强阳性。其中，中度和强阳性为过表达。1.4.2 淋巴管计

11、数方法参照Vermeulen等6-7所用方法，先在40倍视野下寻找淋巴管密度最多的区域，再在200倍视野下计数D2-40阳性的淋巴管个数。取3个视野淋巴管的平均值即为所计淋巴管密度。1.5 统计学方法采用SPSS 13.0统计学软件，率进行2检验，淋巴管密度的比较用t检验，相关分析采用Spearman检验， P < 0.05为有统计学意义。2 结 果2.1 MTA1和HIF-1的表达和临床病理指标的关系MTA1和HIF-1的阳性表达均以胞浆为主，仅很少量核表达(图1A，B)。MTA1表达阳性率为66.7%，其中中度和强阳性病例有23例，弱阳性有31例，阴性有27例;HIF-1阳性

12、率为63%，中度和强阳性有28例，弱阳性有23例，阴性有30例。MTA1和HIF-1的阳性表达均与分化程度无关(2 = 1.529，P > 0.05; 2 = 0.353， P > 0.05)，与浸润深度无关(2 = 0.368， P > 0.05; 2 = 0.732，P > 0.05)，但与淋巴结转移和Duke?蒺s分期相关(2 = 4.173，P < 0.05;2 = 4.910，P < 0.05，表1)。2.2 MTA1和HIF-1表达的相关性MTA1阳性的54例大肠癌中，HIF-1阳性率为72.2%(

13、39/54);MTA1阴性的27例中，HIF-1阳性率为44.4%(12/27)。MTA1和HIF-1的表达存在正相关性(rs = 0.271，P < 0.05，表2)。2.3 淋巴管的观察淋巴管被染成棕黄色，肿瘤旁比较明显，大多都呈扩张状态，管腔不规则，管壁很薄，为扁平的内皮细胞所围成，不见肌层(图1C)。有淋巴结转移的病例，肿瘤旁淋巴管密度为18.1 ± 5.3，无淋巴结转移的病例，肿瘤旁淋巴管密度为15.2 ± 3.9。经统计学分析，有、无淋巴结转移的病例肿瘤旁淋巴管密度的差异有统计学意义(t = 2.508，P < 0.05)。2.4 M

14、TA1和HIF-1的表达与肿瘤旁淋巴管密度的关系MTA1中度和强阳性的病例肿瘤旁淋巴管密度为18.4 ± 4.9，MTA1阴性和弱阳性的病例肿瘤旁淋巴管密度为15.6 ± 4.5，低于MTA1过表达的病例， 两者肿瘤旁淋巴管密度的差异有统计学意义(t = 2.183，P < 0.05);同样HIF-1中度和强阳性的病例肿瘤旁淋巴管密度(18.0 ± 5.3)高于HIF-1弱和不表达病例(15.4 ± 4.2)，其差异有统计学意义(t = 2.230，P < 0.05，图2)。3 讨 论3.1 MTA1及HIF-1与大肠癌淋巴管

15、生成的关系淋巴道转移是大肠癌等上皮性肿瘤发生转移的主要方式，淋巴管生成则是肿瘤淋巴道转移的重要机制。引起淋巴管生成的分子机制尚未明了，MTA1和HIF-1可能都是影响淋巴管生成的因素。目前已明确，MTA1是促进大肠癌等多种肿瘤转移的关键分子。Toh等1人和本研究组前期研究8分别从mRNA与蛋白质水平证实，大肠癌组织中MTA1过度表达与淋巴结转移阳性率显著相关。本研究的结果显示MTA1过表达时大肠癌旁淋巴管密度LVD增加，则进一步提示MTA1可能通过影响淋巴管生成来促进大肠癌淋巴道转移。HIF-1是缺氧状态引起肿瘤细胞转移的关键分子。正常氧条件下，HIF-1易被泛素蛋白酶体系统降解。缺氧时，HI

16、F-1降解受阻，蛋白量增多，HIF-1与靶基因中的缺氧反应元件结合启动了靶基因的转录9。HIF-1可通过调控这些靶基因来影响肿瘤淋巴管的生成，从而促进肿瘤细胞的转移 。Katsuta等10在食管癌组织中用免疫组织化学的方法证明：HIF-1的表达能促进血管内皮生长因子VEGF-C的表达，且HIF-1的表达与肿瘤细胞浸润淋巴管有关，提示HIF-1可能通过调节VEGF-C的表达在肿瘤淋巴管的转移中起一定的作用。Schoppmann等2也用同样的方法在乳腺癌组织中研究认为HIF-1与VEGF-C的表达和淋巴管的生成有关。另外在胰腺癌、口腔鳞状细胞癌等肿瘤中也有报道HIF-1能促进淋巴管生成3，11。我

17、们研究也发现HIF-1过表达增加大肠癌旁淋巴管密度LVD，可见HIF-1可通过促进肿瘤淋巴管的生成而促进肿瘤细胞淋巴结转移。3.2 大肠癌中MTA1和HIF-1表达的相关性关于MTA1和HIF-1的相关性目前研究尚不多见。MTA1可参与组成NuRD复合物，与HDAC1、HDAC2相互作用使组蛋白去乙酰基、核小体重塑从而抑制基因的表达12。最近有报道HDAC1/MTA1复合物能使HIF-1去乙酰基而稳定，同时也增强了HIF-1转录活性而使血管生成增加，为肿瘤的生长和转移提供了有利条件13。朱晓霞等14报道在肺癌组织中MTA1的表达与HIF-1的表达有显著相关性。我们研究发现大肠癌中MTA1和HI

18、F-1的表达呈正相关，且促进了大肠癌淋巴结转移，这再次提示MTA1可能通过稳定HIF-1蛋白促进了大肠癌转移。特别是，我们还发现MTA1过表达的病例，大肠癌旁淋巴管密度增多，提示MTA1可能通过HIF-1的表达诱导淋巴管生成。综上所述，MTA1和HIF-1的过表达与大肠癌淋巴道转移密切相关，两者都是判断大肠癌预后的重要指标。而且MTA1很可能通过稳定HIF-1蛋白来促进大肠癌旁淋巴管的生成，从而有利于大肠癌转移。【参考文献】 Toh Y， Oki E， Oda S， et al. Overexpression of the MTA1 gene in gastrointestinal carci

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